变频技术及应用 课件 学习情境2 认识变频器

学习情境2

认识变频器认识变频器一、了解通用变频器二、认识西门子SINAMICS变频器三、G120变频器的安装与接线一、了解通用变频器

1、电力电子器件是变频器发展的基础第一代电力电子器件是出现于1956年的晶闸管。

（半控型器件）第二代电力电子器件是以门极可关断（GTO）晶闸管和电力晶体管（GTR）为代表。（电流自关断器件）其开关频率仍然不高，一般在5kHz以下。第三代电力电子器件是以电力MOS场效应晶体管（MOSFET）和绝缘栅双极型晶体管（IGBT）为代表。（电压自关断器件）其开关频率可达到20kHz以上。第四代是以智能功率模块（IPM）为代表，IPM是以IGBT为开关器件，但集成有驱动电路和保护电路。1、在节能方面的应用（1）节能的前景：在2003年的中国电力消耗中，60-70％为动力电，而在总容量为5．8亿千瓦的电动机总容量中，只有不到2000万千瓦的电动机是带变频控制的。据分析，在中国，带变动负载、具有节能潜力的电机至少有1.8亿千瓦。

（2）节能的原理：（以风机水泵为例）根据流体力学原理，轴功率与转速的三次方成正比。当所需风量减少，风机转速降低时，其功率按转速的三次方下降。因此，精确调速的节电效果非常可观。与此类似，许多变动负载电机一般按最大需求来生产电动机的容量，因而设计裕量偏大。而在实际运行中，轻载运行的时间所占比例却非常高。如采用变频调速，可大大提高轻载运行时的工作效率。因此，变动负载的节能潜力巨大。

2、在自动控制系统方面的应用3、在产品工艺和质量方面的应用

由于变频器内置有32位或16位的微处理器，具有多种算术逻辑运算和智能控制功能，输出频率精度高达0.01%-0.1%，还设置有完善的检测、保护环节。因此，变频器在自动化控制系统中获得了广泛的应用。例如：化纤工业中的卷绕、拉伸、计量、导丝；玻璃工业中的平板玻璃退火炉、玻璃窑搅拌、拉边机、制瓶机；电弧炉自动加料、配料系统以及电梯的智能控制等。变频器还广泛用于传动、起重、挤压和机床等各种机械设备控制领域，它可以提高工艺水平和产品质量，减少设备的冲击和噪声，延长设备的使用寿命。采用变频调速控制后，使机械系统简化，操作和控制更加方便，有的甚至可以改变原有的工艺规范，从而提高了整个设备的功能。变频器的应用4、在家用电器方面的应用变频器的应用除了工业相关行业，在普通家庭中，节约电费、提高家电性能、保护环境等方面也受到越来越多的关注，变频家电成为变频器的另一个广阔市场。带有变频控制的冰箱、洗衣机、家用空调等，在节电、减小电压冲击、降低噪音、提高控制精度等方面有很大的优势。变频器的分类二、认识西门子SINAMICS变频器

西门子G120变频器

G120内置式变频器由控制单元CU、功率模块PM、操作面板BOP/IOP以及变频器系统其他部件组成，通常称之为标准变频器。三、G120变频器的安装与接线

变频器的设置场所为了使变频器能稳定地工作，发挥所具有的性能，必须确保设置环境能充分满足IEC标准及国标对变频器所规定环境的允许值。总体要求是：电气室应湿气少、无水浸入；无爆炸性、燃烧性或腐蚀性气体和液体，粉尘少；装置容易安装；应有足够的空间，使维修检查容易进行；应备有通风口或换气装置以排出变频器产生的热量；应与易受变频器产生的高次谐波和无线电干扰影响的装置隔离；安装在室外必须单独按户外配电装置设置。G120变频器安装与接线

变频器的机械安装

（1）安装功率模块附件

G120变频器安装与接线

（2）安装功率模块

① 将功率模块安装在控制柜中。

② 保持与控制柜中其他组件之间的最小间距。

③ 垂直安装功率模块，电源和电机端子朝下。

④ 根据功率模块端子配置连接电机电缆和电源电缆。

⑤ 使用紧固件，按照要求的紧固扭矩（3Nm）对功率模块进行固定和安装。G120变频器安装与接线

（3）安装控制单元